JPH0449194B2 - - Google Patents

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JPH0449194B2
JPH0449194B2 JP50211580A JP50211580A JPH0449194B2 JP H0449194 B2 JPH0449194 B2 JP H0449194B2 JP 50211580 A JP50211580 A JP 50211580A JP 50211580 A JP50211580 A JP 50211580A JP H0449194 B2 JPH0449194 B2 JP H0449194B2
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JP
Japan
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bit line
voltage
transistor
connection
bit
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Application number
JP50211580A
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Japanese (ja)
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JPS57501001A (en
Inventor
Denisu Aa Uirusun
Rabato Jei Purebusuteingu
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CTU of Delaware Inc
Original Assignee
Mostek Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mostek Corp filed Critical Mostek Corp
Publication of JPS57501001A publication Critical patent/JPS57501001A/ja
Publication of JPH0449194B2 publication Critical patent/JPH0449194B2/ja
Expired legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • G11C11/40Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors
    • G11C11/401Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices using transistors forming cells needing refreshing or charge regeneration, i.e. dynamic cells
    • G11C11/4063Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing
    • G11C11/407Auxiliary circuits, e.g. for addressing, decoding, driving, writing, sensing or timing for memory cells of the field-effect type
    • G11C11/409Read-write [R-W] circuits 
    • G11C11/4094Bit-line management or control circuits

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Dram (AREA)

Description

請求の範囲 1 (イ) 少なくとも1対のビツト線30,38
と、 (ロ) 第1のデータ状態に対応する第1の電圧状態
又は第2のデータ状態に対応する第2の電圧状
態をそれぞれ記憶する、前記各ビツト線用の少
なくとも1個の動的記憶セル22,32と、 (ハ) これ等の記憶セルの1個を、供給される記憶
アドレスに応答して対応するビツト線に接続す
るが、前記両ビツト線を第3の電圧状態に浮動
状態にすると共に、前記記憶セルに接続された
ビツト線を、このビツド線に接続された前記記
憶セル内に前記第1の電圧状態が記憶されてい
れば、第4の電圧状態に、このビツト線に接続
された前記記憶セル内に前記第2の電圧状態が
記憶されていれば第5の電圧状態に、それぞれ
駆動するようにする接続手段24,34と、 (ニ) ラツチ信号を受ける取ると前記対の各ビツト
線に直接に接続され、低い方の電荷を持つビツ
ト線を低い電圧状態に駆動するセンス増幅器4
4と、 (ホ) 前記対の各ビツト線用のプルアツプ回路6
0,68であつて、各各 (a) 第1のプリチヤージ信号Pを受け取るよう
に接続された制御接続部と、供給電圧Vcc
プリチヤージ接続部122との間に接続され
た被制御経路とを有する、第1のトランジス
タ120と、 (b) 第2のプリチヤージ信号Ppを受け取るよう
に接続された制御接続部と、前記プリチヤー
ジ接続部122と各プルアツプ回路に関係す
るビツト線30,38との間に接続された被
制御回路とを有する、第2のトランジスタ1
24と、 (c) 前記プリチヤージ接続部122に接続され
た制御接続部と、第3のプリチヤージ信号
P1を受け取るように接続された接続部と後
記第4のトランジスタ128の制御接続部と
の間に接続された被制御経路とを有する。第
3のトランジスタ126と、 (d) 前記供給電圧Vccと前記ビツト線30,3
8との間に接続された被制御経路とを有する
前記第4のトランジスタ128と、 を含んで成り、各プリチヤージ信号のタイミ
ングを、第1のプリチヤージ信号Pが予め定
めた期間供給されて各プルアツプ回路がプリ
チヤージされた後に、第2のプリチヤージ信
号Ppが、各ビツト線30,38が前記第3の
電圧状態から1トランジスタしきい値低い電
圧状態より高い電圧状態であるときには第2
のトランジスタ124を導通状態としない電
圧レベルで、第2のトランジスタ124に供
給され、そして次に第3のプリチヤージ信号
P1が、前記対のビツト線のうちの接続され
るビツト線を、他方のビツト線が低い電圧状
態に駆動された後に、高い電圧状態に引き上
げるような電圧レベルで、第3のトランジス
タ128に供給されるように構成した、プル
アツプ回路60,68と、 (ヘ) 前記記憶セルに前もつて接続されたビツト線
を前記低い電圧状態、又は前記高い電圧状態に
駆動した後に、前記記憶セルを前記ビツト線か
ら接続を切る手段24,34と、 (ト) 少くとも以前に前記記憶セルに接続した方の
ビツト線の電圧状態を、両ビツト線を互いに接
続する前に、入力/出力回路84に伝送する伝
送手段74,76,80,82と、 (チ) 前記対にビツト線の一方を前記低い電圧状態
に駆動し、他方のビツト線を前記高い電圧状態
に駆動した後に、前記対のビツト線を互いに接
続して、前記第3電圧状態が前記第1の電圧状
態と前記第2の電圧状態との間にあり又前記第
3の電圧状態が前記第4の電圧状態と前記第5
の電圧状態にある場合に、前記両ビツト線の電
圧を前記第3の電圧状態で平衡させるようにす
る接続手段50,52と を包含する、ダミー・セルをもたない動的等速呼
出記憶装置。 2 前記各ビツト線のうちの一方のビツト線を低
い電圧状態に駆動し他方のビツト線を高い電圧状
態に駆動した後に前記各ビツト線を互いに分離す
る分離手段50,52を備えた請求の範囲第1項
記載の動的等速呼出記憶装置。 3 前記両ビツト線を互いに接続する接続手段
を、前記対のビツト線のうちの一方と、前記セン
ス増幅器のラツチ接続部46との間に接続された
ドレイン端子及びソース端子を持つ第1のトラン
ジスタ50と、前記対のビツト線のうちの他方の
前記ラツチ接続部との間に接続されたドレイン端
子及びソース端子を持つ第2のトランジスタ52
とにより構成し、前記各トランジスタを導通状態
にし前記両ビツト線の電圧をこれ等のビツト線の
電荷転送により前記第3の電圧に平衡させる平衡
信号を受け取るように、前記各トランジスタのゲ
ート端子を接続した請求の範囲第1項記載の動的
等速呼出記憶装置。 4 前記各記憶セルと、前記両ビツト線のうちの
一方に接続されたドレイン端子と行線に接続され
たゲート端子と、共通の接続部に第2の端子を接
続した記憶コンデンサ26,36の第1の端子に
接続されたソース端子とを持つアクセス・トラン
ジスタ24,34により構成した請求の範囲第1
項記載の動的等速呼出記憶装置。 技術分野 本発明は、半導体集積回路、ことに動的記憶セ
ルを利用する等速呼出し記憶装置に関する。 背景技術 従来の動的等速呼出記憶装置回路の動作は、ク
リステニアン(Christeneon)を発明者とする米
国特許第3588844号及び同第3514765号とウオール
ストロム(Wahlstrom)を発明者とする米国特
許第3699537号とプレーブステイング
(Proebsting)等を発明者とする米国特許第
3902082号及び同第396706号との各明細書に記載
されている。ウオールストロム及びプレーブステ
イングの特許明細書に示してあるように、各記憶
セルを接続した各ビツト線の差動電圧を検出する
のにセンス増幅器を使うのが普通である。記憶セ
ルのビツト線への接続によりこのビツト線の前回
に生じた電圧を変え各ビツト線の差動電圧として
所望のデータ状態が生ずる。しかしビツト線への
記憶セルの接続により生ずるこのビツト線の電圧
変化は極めてわずかで、このようなわずかな電圧
変化の検出は動的等速呼出記憶装置の構造に切実
な問題を生じている。又別の問題として電気的雑
音が、ビツト線により接受され、この電気的雑音
が記憶セルにより生ずる所望の電圧オフセツトを
いつわるようになる。さらに集積回路の製造公差
により不つりあいのビツト線が生じ記憶セルの読
出しの妨げになる。 これ等の問題に応答して従来記憶装置の各ビツ
ト線にダミー・セルを協働させることが行われて
いる。ダミー・セルは、与えられた電圧状態にプ
リチヤージ(precharge)され、各記憶サイクル
中に各対のビツト線内の選択されてないビツト線
に接続される。しかし多数個のダミー・セルと共
にその協働する回路を設ける場合は、集積回路の
寸法が増し回路がさらに複数になる。 前記の問題のために、このような方法でビツト
線ごとのダミー・セルを必要としないように動作
し、これと同時に各記憶セルに記憶した電圧状態
の信頼性のある識別のできる動的等速呼出記憶装
置が必要とされている。 発明の開示 本発明は次のステツプで動的等速呼出記憶装置
を動作させる方法を提供するものである。第1の
データ状態に対応する高い電圧状態、又は第2の
データ状態に対応する低い電圧状態を動的記憶セ
ルに記憶する。この記憶セルは、次に1対のビツ
ト線を中間の電圧状態にセツトした後に、これ等
のビツト線の一方の接続される。低電圧を記憶す
る記憶セルをビツト線に接続するときは、このビ
ツト線の電圧は低下する。高電圧を記憶する記憶
セルをビツト線に接続するときは、このビツト線
の電圧は上昇する。一方のビツト線の電圧状態
が、このビツト線への記憶セルの接続により変え
られているときは、対のビツト線のうちの相手の
ビツト線はセツトされた中間の電圧状態に実質的
に保たれる。記憶セルをビツト線の一方に接続し
た後、最低の電圧を持つビツト線は低い電圧状態
に駆動され、そして他の方のビツト線は高い電圧
状態に駆動される。記憶セルは対応するビツト線
を低い電圧状態又は高い電圧状態に駆動した後、
対応ビツト線から接続を切られる。この記憶セル
を対応ビツト線から接続を切つた後、各ビツト線
を相手に接続し新らたなサイクルの準備として中
間の電圧状態にする。
Claim 1 (a) At least one pair of bit lines 30, 38
and (b) at least one dynamic memory for each bit line, each storing a first voltage state corresponding to a first data state or a second voltage state corresponding to a second data state. cells 22, 32; and (c) one of these storage cells is connected to a corresponding bit line in response to a supplied storage address, with both said bit lines floating to a third voltage state. and sets the bit line connected to the memory cell to a fourth voltage state if the first voltage state is stored in the memory cell connected to the bit line. (d) connecting means 24, 34 for driving a fifth voltage state if the second voltage state is stored in the memory cell connected to the memory cell; (d) receiving a latch signal; a sense amplifier 4 connected directly to each bit line of the pair and driving the bit line with the lower charge to a lower voltage state;
4, and (e) a pull-up circuit 6 for each bit line of the pair.
0,68, each (a) a control connection connected to receive the first precharge signal P and a controlled path connected between the supply voltage V cc and the precharge connection 122; (b) a control connection connected to receive a second precharge signal P p and a bit line 30, 38 associated with said precharge connection 122 and each pull-up circuit; a second transistor 1 having a controlled circuit connected between
24; (c) a control connection connected to the precharge connection 122; and a third precharge signal.
It has a controlled path connected between a connection connected to receive P 1 and a control connection of a fourth transistor 128, described below. (d) the supply voltage V cc and the bit lines 30,3;
the fourth transistor 128 having a controlled path connected between the first precharge signal P and the first precharge signal P for a predetermined period of time, the fourth transistor 128 having a controlled path connected between the first precharge signal P and the first precharge signal P, After the circuit has been precharged, a second precharge signal P p is activated when each bit line 30, 38 is at a voltage state greater than one transistor threshold below the third voltage state.
the third precharge signal is applied to the second transistor 124 at a voltage level that does not cause the transistor 124 to conduct.
P 1 is applied to the third transistor 128 at a voltage level that pulls the connected bit line of the pair to a high voltage state after the other bit line has been driven to a low voltage state. (f) after driving the bit line previously connected to the memory cell to the low voltage state or to the high voltage state, the memory cell is (g) determining the voltage state of at least the bit line previously connected to the storage cell before connecting both bit lines together; (h) after driving one of the bit lines of the pair to the low voltage state and driving the other bit line to the high voltage state, transmitting the bit lines of the pair to the high voltage state; The bit lines are connected together such that the third voltage state is between the first voltage state and the second voltage state and the third voltage state is between the fourth voltage state and the fifth voltage state.
connecting means 50, 52 for balancing the voltages of both bit lines at the third voltage state when the bit lines are in the third voltage state. Device. 2. A separating means 50, 52 for separating the bit lines from each other after driving one of the bit lines to a low voltage state and driving the other bit line to a high voltage state. 2. The dynamic constant-speed access storage device according to claim 1. 3. A first transistor having a drain terminal and a source terminal is connected between one of the bit lines of the pair and the latch connection 46 of the sense amplifier, and 50 and the latch connection of the other of the bit lines of the pair, the second transistor 52 having a drain terminal and a source terminal.
and a gate terminal of each transistor is configured to receive a balancing signal that turns each transistor into a conductive state and balances the voltage of both bit lines with the third voltage by charge transfer of these bit lines. A dynamic constant-speed access storage device according to claim 1, which is connected thereto. 4 each storage cell, a drain terminal connected to one of the bit lines, a gate terminal connected to the row line, and a storage capacitor 26, 36 having a second terminal connected to a common connection. Claim 1 constituted by an access transistor 24, 34 having a source terminal connected to the first terminal.
Dynamic uniform access storage device as described in Section 1. TECHNICAL FIELD The present invention relates to semiconductor integrated circuits, and more particularly to constant-speed access memory devices that utilize dynamic memory cells. BACKGROUND ART The operation of conventional dynamic constant access memory circuits is described in US Pat. No. 3,588,844 and US Pat. No. 3699537 and U.S. Patent No. 3699537 and Proebsting et al.
It is described in the specifications of No. 3902082 and No. 396706. As shown in the Wallström and Pravesteing patent, sense amplifiers are commonly used to sense the differential voltage on each bit line connecting each storage cell. The connection of a storage cell to a bit line changes the previously developed voltage on this bit line to produce the desired data state as a differential voltage on each bit line. However, the voltage change on the bit line caused by the connection of the memory cell to the bit line is extremely small, and detection of such a small voltage change poses a serious problem in the structure of a dynamic constant-speed access memory device. Another problem is that electrical noise is picked up by the bit line and this electrical noise can overshadow the desired voltage offset produced by the storage cell. In addition, manufacturing tolerances in integrated circuits can result in unbalanced bit lines that interfere with reading the memory cells. In response to these problems, conventional memory devices have associated dummy cells with each bit line. The dummy cells are precharged to a given voltage state and connected to the unselected bit line in each pair of bit lines during each storage cycle. However, providing a large number of dummy cells with their cooperating circuits increases the size of the integrated circuit and requires more circuits. Because of the problems described above, this method operates without the need for dummy cells for each bit line, while at the same time providing a reliable identification of the voltage state stored in each storage cell. There is a need for quick access storage. DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a method for operating a dynamic constant access storage system with the following steps. A high voltage state corresponding to a first data state or a low voltage state corresponding to a second data state is stored in the dynamic storage cell. The storage cell is then connected to one of the bit lines after setting the bit lines to an intermediate voltage state. When a memory cell storing a low voltage is connected to a bit line, the voltage on this bit line is reduced. When a memory cell storing a high voltage is connected to a bit line, the voltage on the bit line increases. When the voltage state of one bit line is changed by connecting a storage cell to that bit line, the other bit line of the pair is held substantially at the set intermediate voltage state. drooping After connecting a storage cell to one of the bit lines, the bit line with the lowest voltage is driven to a low voltage state and the other bit line is driven to a high voltage state. After driving the corresponding bit line to a low voltage state or a high voltage state, the storage cell
The connection is disconnected from the corresponding bit line. After disconnecting the storage cell from its corresponding bit line, each bit line is connected to the other to an intermediate voltage state in preparation for a new cycle.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

本発明及びその利点の一層詳細な説明のために
次に添付図面について述べる。第1図は本発明に
よる動的等速呼出記憶装置の回路図であり、第2
図は第1図に例示した動的等速呼出記憶装置に生
ずる種種の信号のタイミング線図であり、第3図
は第1図に示したセンス増幅器の回路図であり、
第4図は第1図に示したプルアツプ(pull−up)
回路の回路図である。
For a more detailed explanation of the invention and its advantages, reference will now be made to the accompanying drawings. FIG. 1 is a circuit diagram of a dynamic constant speed access memory device according to the present invention;
The figure is a timing diagram of various signals occurring in the dynamic constant speed access memory device illustrated in FIG. 1, and FIG. 3 is a circuit diagram of the sense amplifier illustrated in FIG. 1.
Figure 4 shows the pull-up shown in Figure 1.
It is a circuit diagram of a circuit.

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明による動的等速呼出記憶装置を第1図に
例示してある。記憶装置10にはアドレス線12
の群を経て記憶アドレスを送る。アドレス線12
は、行デコーダ14のような複数個の各行デコー
ダに設けてある。各アドレス線12は、デコーダ
16,17のような複数の各列デコーダに接続さ
れている。選択された行線に対するアドレスビツ
トは、記憶サイクル中に各線12を経て1度に並
列に供給される。又選択された列に対するアドレ
スビツトは、記憶サイクル中に各線12を経て遅
れて供給される。このことは第2図に示したアド
レス波形Ap〜Aoにより例示してある。 行アドレスビツトは、デコーダ14のような行
デコーダを選択し、行線18を起動させる。行線
18は、アクセス・トランジスタ24及び記憶コ
ンデンサ26を備えた動的記憶セル22に接続し
てある。アクセス・トランジスタ24のゲート端
子は行線18に接続され、アクセス・トランジス
タ24のソース端子は記憶コンデンサ26の第1
の端子に接続されている。記憶コンデンサ26の
残りの端子は、接地接続部(node)28に接続
されている。アクセス・トランジスタ24のドレ
イン端子は、ビツト線30に接続されている。 行線20は、行デコーダ21によりチヤージ
(charge)され、動的記憶セル32に接続されて
いる。動的記憶セル32は、アクセス・トランジ
スタ34及び記憶コンデンサ36を備えている。
アクセス・トランジスタ34のゲート端子は線2
0に接続され、そのソース端子は記憶コンデンサ
36の第1の端子に接続されている。記憶コンデ
ンサ36の残りの端子は、接地接続部28に接続
されている。アクセス・トランジスタ34のドレ
イン端子は、ビツト線38に接続されている。 行線18を高電圧状態に駆動するときは、対応
するアクセス・トランジスタ24が起動させら
れ、ビツト線30及び記憶コンデンサ26間に導
電性経路が形成される。行デコーダにより選択さ
れた行線の電圧は、第2図に示したタイミング信
号40により例示してある。センス増幅器44
は、ラツチ接続部46を経て伝送されるラツチ信
号に応答して起動させられる。ラツチ信号Lは、
第2図に波形48として例示してある。 記憶装置10は、トランジスタ50,52を持
つ平衡回路を備えている。トランジスタ50のソ
ース端子及びドレイン端子及びドレイン端子は、
ビツト線30及びラツチ接続部46の間に接続さ
れ、そしてトランジスタ52のソース端子は、ビ
ツト線38及びラツチ接続部46間に接続されて
いる。各トランジスタ50,52のゲート端子
は、平衡信号Eを受ける接続部54に接続されて
いる。平衡信号Eは、第2図に波形56として例
示してある。平衡信号Eが高い電圧状態にセツト
されるときは、各トランジスタ50,52はター
ンオンされ、各ビツト線30,38を接続部46
に接続する。 プルアツプ回路60は、線62を経てビツト線
30に接続されている。プルアツプ回路60は、
第2図にそれぞれ波形63,64,66として例
示したプリチヤージ信号P,Pp,P1に応答して
動作する。同様なプルアツプ回路68は、ビツト
線38に線70を経て接続されている。各プルア
ツプ回路60,68は、対応するビツト線の電圧
が前もつてセツトされた電圧レベルより高いとき
を検出し、プリチヤージ信号を受け取るときは、
後述のようにビツト線を供給電圧まで引き上げ
る。 各ビツト線には、各記憶セル内に又これ等の記
憶セルからデータ状態を送る列トランジスタを設
けてある。列トランジスタ74のソース端子及び
ドレイン端子は、ビツト線30及び入出力線76
の間に接続されている。列トランジスタ74のゲ
ート端子は、列デコーダ16に接続されている。
同様に列トランジスタ80のドレイン端子及びソ
ース端子は、ビツト線38及び入出力線82の間
に接続されている。列トランジスタ80のゲート
端子は、列デコーダ16と同様に同じ列アドレス
信号に応答する列デコーダ17に接続されてい
る。各列デコーダ16,17は、アドレス線12
を経て受け取る列アドレスビツトに応答して、選
択された列トランジスタを起動させ、アドレス指
定した記憶セルに又この記憶セルからデータ状態
を伝送する。 入出力線76,82は、各記憶セル内に書込ま
れ又これ等の記憶セルから読出されるデータ状態
を伝送する作用をする入出力回路84に接続され
ている。データ状態は、外部の回路からデータ入
力端子86を経て受け取られ、外部回路にデータ
出力端子87を経て伝送される。 次に本発明による動的等速呼出記憶装置10の
動作を第1図、第2図、第3図及び第4図につい
て述べる。この回路は5.0Vの電源により動作す
るものとする。記憶サイクルは、行アドレススト
ローブ(RAS)信号90により開始される。
RAS信号90は高レベルから低レベルに推移す
る際に起動状態になる。行アドレスビツトは、行
デコーダ14に波形92aにより示すように供給
される。行アドレスビツトは、RAS信号が起動
状態になる直後に受け取られる。行デコーダ14
は、行使用可能信号40を選択された行線に送
る。 行使用可能信号40が5Vのレベルになるとき
は、記憶セル22内のアクセス・トランジスタ2
4は導通状態になり、記憶コンデンサ26をビツ
ト線30に接続する。ビツト線30,38は、波
形96により示すように、約2.0Vの電圧レベル
に前もつて平衡させてある。記憶コンデンサ26
が、前もつて5.0Vの記憶されたレベルに帯電し
ていれば、ビツト線30は、記憶コンデンサ26
とビツト線30との間の電荷共用のために第2図
の波形96aにより示すように約2.3Vに駆動さ
れる。しかし記憶コンデンサ26が前もつて地電
位に放電されていれば、ビツト線30は波形96
bにより示すように約1.8Vになる。 記憶セル22をビツト線30に接続した後、波
形48として示したラツチ信号Lは地電位にな
る。センス増幅器44は、これに接続され低い方
の電圧にある一方のビツト線を地電位にすること
によりラツチ信号に応答する。コンデンサ26が
前もつて放電されていれば、ビツト線30の電圧
は、この電圧を地電位にした場合に波形96bで
示したようになる。しかし記憶コンデンサ26が
波形96aで示すように記憶された高い電圧レベ
ルに帯電していれば、ビツト線30は、センス増
幅器44の動作により影響を受けない。しかしビ
ツト線30が波形96aにより示した電圧に上昇
していれば、ビツト線30は波形98として示し
たビツト線38の電圧を越え、ビツト線38は波
形98aにより示すように地電位になる。しかし
ビツト線30の電圧を記憶コンデンサ26により
引き下げてあれば、ビツト線38の平衡電圧はセ
ンス増幅器44により影響を受けない。この状態
は波形98bで示してある。 センス増幅器44がビツト線の一方を地電位に
引き下げた後、又プリチヤージ信号Pによりプル
アツプ回路60,68をプリチヤージした後、プ
リチヤージ信号P0,P1が受け取られ、プルアツ
プ回路60,68を起動させる。各プルアツプ回
路60,68は、各ビツト線のうちのどの1つの
ビツト線の電圧が前もつてセツトされた電圧より
高いかを検出する。ビツト線の1つの地電位にな
り、他方のビツト線は、平衡電圧になるか又は高
電圧5Vを記憶した記憶コンデンサに接続するこ
とにより生ずる上昇電圧2.3Vになる。高電圧を
持つビツト線は、供給電圧まで引き上げられる。
記憶セルから高い電荷を受け取つたビツト線に対
し、この状態は波形96aにより示してある。平
衡電圧にあつたビツト線に対しては波形98bに
より示してある。このときにはビツト線に接続し
てある記憶コンデンサは、そのもとの電圧にもど
つている。 ビツト線の一方を供給電圧に駆動し他方のビツ
ト線を地電位にしたときに、列トランジスタ7
4,80はターンオンされ、各ビツト線30,3
8をそれぞれ入出力線76,82に接続する。各
ビツト線の電圧状態は、各入出力線を経て入出力
回路84に伝送される。入出力回路84は、入出
力線76,82間の差動電圧を検出するようにセ
ンス増幅器を備えている。入出力回路内のセンス
増幅器は、記憶セル内に記憶される電圧状態を測
定し、この電圧状態をデータ出力線87を経て伝
送する。 ビツト線の一方を地電位にし、他方のビツト線
を供給電圧にした後、記憶セル内のデータ状態は
ふたたび記憶される。そして行線18は地電位に
もどり、記憶コンデンサの電荷を分離する。次で
これ等のビツト線は浮動状態にさせられる。次い
で平衡信号56を、各トランジスタ50,52の
ゲート端子に加え、各トランジスタ50,52を
導通させ、ビツト線30をビツト線38にラツチ
接続部46を経て接続する。この接続により電荷
を各ビツト線に共用し、これ等のビツト線が平衡
させられて、供給電圧及び地電位間にほぼ中間の
電圧になる。このことは波形96,98の両方で
示してある。この場合各波形96,98は、2V
の平衡電圧にもどる。 第1図に示したセンス増幅器44に対する代表
的回路を第3図に例示してある。パス・トランジ
スタ104のソース端子及びドレイン端子は、ビ
ツト線30及び接続部106の間に接続されてい
る。第2のパス・トランジスタ108のソース端
子及びドレイン端子は、ビツト線38及び接続部
110の間に接続されている。両トランジスタ1
04,108のゲート端子は、供給電圧Vccのよ
うな高電圧源に接続されている。各トランジスタ
104,108はつねに導通しており、抵抗器と
して作用する。トランジスタ112のドレイン端
子は接続部106に接続され、ソース端子は接続
部46に接続され、ゲート端子は接続部106に
接続されている。 センス増幅器の動作は、記憶セルがビツト線の
一方、すなわち線30又は線38に接続された後
に、生ずる。ビツト線の一方は、この場合他方の
ビツト線より高い電圧になる。たとえばビツト線
30が高い方の電圧になるものとする。ラツチ信
号により接続部46を徐徐に地電位にするとき
は、トランジスタ114のゲートからソースへの
バイアスが、トランジスタ112のゲートからソ
ースへのバイアスよりも大きいから、トランジス
タ114の方が、トランジスタ112より前にタ
ーンオンされる。トランジスタ114が導通する
ときは、接続部110はトランジスタ114を経
てラツチ接続部46にデイスチヤージ
(discharge)される。接続部110のデイスチヤ
ージされるときは、トランジスタ112のゲート
バイアスが低下して、トランジスタ112が導通
状態にならないようにされる。ラツチ信号が地電
位まで引き下げられるときは、トランジスタ11
4は、導通状態を継続する。なぜならば、ビツト
線30及び接続部106が前回の高い電荷状態の
ままになつているからである。接続部110がデ
イスチヤージされるとトランジスタ108の導通
によりビツト線38をデイスチヤージする。すな
わちラツチ信号が全く地電位になつた後ビツト線
38も又地電位になる。 記憶セルをビツト線の一方に接続した後線38
が高い方の電圧になれば、トランジスタ112は
導通状態になり、接続部106をデイスチヤージ
しビツト線30を地電位にする。 プルアツプ回路60,68の回路図を第4図に
例示してある。トランジスタ120のドレイン端
子はVcc電源に接続され、ソース端子は接続部1
22に接続され、ゲート端子はプリチヤージ信号
Pを受け取るように接続されている。トランジス
タ124のドレイン端子は接続部122に接続さ
れ、ソース端子はビツト線30に接続され、ゲー
ト端子はプリチヤージ信号Ppを受け取るように接
続されている。 トランジスタ126のドレイン端子はプリチヤ
ージ信号P1を受け取るように接続され、ゲート
端子は接続部122に接続され、ソース端子はト
ランジスタ128のゲート端子に接続されてい
る。トランジスタ128のドレイン端子はVcc
電源に接続され、ソース端子はビツト線30に接
続されている。 プリチヤージ信号Pを受け取るときは、トラン
ジスタ120が導通状態になり接続部122を高
い電圧状態にプリチヤージする。プリチヤージ信
号が低い電圧レベルにもどると、接続部122は
高い電圧状態で浮動状態のままになる。プリチヤ
ージ信号Ppが約2Vになると、ビツト線30が十
分に低い電圧状態にあればトランジスタ124が
導通状態になり、トランジスタ124のゲート端
子及びソース端子の間に少くとも1のトランジス
タしきい値電圧が存在する。トランジスタ124
が導通すると、接続部122はビツト線30にデ
イスチヤージされる。 しかしビツト線30の電荷が十分に高くトラン
ジスタ124のゲート端子及びソース端子間に1
以上のトランジスタしきい値電圧がある場合に
は、トランジスタ124はプリチヤージ信号Pp
より導通状態にならないで接続部122を高い電
圧レベルで浮動状態のままに残す。次いでP1
号は、トランジスタ126のドレイン端子に加え
られる。接続部122が高い電圧にあると、トラ
ンジスタ126が導通し、トランジスタ126の
ソースはVcc以上の信号P1に追従する。このこと
は、トランジスタ126のチヤネルキヤパシタン
スにより接続部122を高電圧レベルへブートス
トラツプする。トランジスタ128のゲート端子
に加えられるブートストラツプされたプリチヤー
ジ信号P1の全電圧レベルによつて、全供給電圧
Vccはビツト線30に加えられることにより、ビ
ツト線をVccの電圧状態にする。すなわちビツト
線30の電圧が前もつてセツトされたレベル以上
であるときは、ビツト線はプリチヤージ回路60
の動作により供給電圧に上昇するが、ビツト線3
0の電圧が前もつてセツトされたベルルより低け
れば、プリチヤージ回路60はビツト線30に影
響を及ぼさない。 従来技術においてダミーセルを用いている理由
はセンス動作の前にビツト線上の容量を平衡化し
ておくためである。本発明はビツト線30,38
上の容量の平衡化に頼らずに正確なセンス動作を
行うことを可能にする。本発明では従来技術のよ
うに容量を平衡化するための手段を介してビツト
線を接続するのではなく、センス増幅器に直接に
ビツト線を接続する。 記憶セル32は、ダミーセルを直接に置換する
ものではなく、その機能は単に記憶読出し動作の
間にセツトされる平衡化電圧を保持するだけであ
る[第2図の波形98参照]。従つて記憶セル22
及び32の間に厳密な対称性がなくても不都合は
ない。何故なら本発明によればビツト線容量の平
衡化は必要でないからである。もしトランジスタ
32がトランジスタ22と厳密に対称なものでな
くても、トランジスタ32は平衡化電圧を保持す
る作用をするので本発明の実施に支障はない。 センス動作の間、ビツト線をセンス増幅器の入
力節点に直接に接続する理由は次のとおりであ
る。ビツト線30,38をセンス増幅器34に直
接に接続することにより、センス動作後に2種の
電圧の低い方の電圧を持つビツト線が、センス増
幅器がラツチされたときに、地電位に引下げられ
ることが確実になる。一方、プルアツプ回路によ
り、2種の電圧の高い方の電圧を持つビツト線が
供給電圧に引き上げられる。こうして検出するべ
き電位差が増し、検出がより簡単になる。 ビツト線の電圧の平衡化をメモリサイクル外の
時間に行うことに理由は次のとおりである。この
平衡化の重要な技術的効果は、ビツト線30,3
8上に基準電圧を与えることである。記憶セル2
2をアクセスすると、この記憶セルに協働するビ
ツト線上の電圧は記憶セル内に蓄積されている状
態に従つて上昇するか又は下降する。上記のよう
に、センス増幅器が高い方の電圧を持つビツト線
の電圧を引下げプルアツプ回路が低い方の電圧を
持つビツト線の電圧を引上げる。こうしてセンス
動作を行つた後、両電圧を平衡化して新しいサイ
クルに備える。すなわち新しいサイクルが始まる
前に平衡化する。実際、第2図において平衡信号
Eはメモリリードサイクル外で高となり、また、
平衡化はRAS信号がセツトされる前に生じるこ
とは上記に説明したとおりである。 要するに本発明は、各ビツト線に記憶セルを接
続する前に、各ビツト線を供給電圧の約半分2V
に平衡させる動的等速呼出記憶装置にある。セン
ス増幅器は、記憶コンデンサをビツト線の一方に
接続することにより生ずるビツト線の電圧差を検
出し、低い方の電圧を持つビツト線を地電位にす
る。プルアツプ回路は、高い方の電圧を持つビツ
ト線を高電圧にする。電圧状態を入出力線を経て
移した後に、又記憶セルを分離した後に、各ビツ
ト線を浮動状態にしラツチ接続部を経て相互に接
続し、これ等のビツト線をこれ等のビツト線間の
電荷転送によつて平衡電圧にもどすようにする。 プルアツプ回路の作用効果についてより具体的
に説明すると、各プルアツプ回路60,68はそ
れに接続されたビツト線上の電圧を検出し次の2
種の作用の一方をする。すなわち接続されたビツ
ト線上の電圧が予め定めたレベルより高いときに
は、そのビツト線上の電圧を供給電圧Vccに引上
げる。一方、接続されたビツト線上の電圧が予め
定めたレベルより低いときには、そのビツト線上
の電圧に対して作用しない。プルアツプ回路は、
入力/出力回路中のセンス増幅器により検知する
ために充分な電位差をビツト線間に提供すること
に加えて、読出しサイクルの最後に記憶コンデン
サに最大の電圧を書込むために適当なビツト線を
Vccに引上げるという重要な作用をする。 このプルアツプ回路の作用は第4図に示したト
ランジスタにより得られる。第1のプリチヤージ
信号Pがトランジスタ120に供給され、このト
ランジスタが導通状態となる。プリチヤージ接続
部122が高電圧状態となる。次に第1のプリチ
ヤージ信号が取除かれ、プリチヤージ接続部12
2が浮遊状態となる。次に第2のプリチヤージ信
号Ppがトランジスタ124に供給され、ビツト線
30が低電圧状態であれば、トランジスタ124
が導通状態となりプリチヤージ接続部122はビ
ツト線に放電し、従つてプルアツプ回路はビツト
線上の電圧に作用しない。しかしビツト線30が
高電圧状態であれば、トランジスタ124は第2
のプリチヤージ信号によつても導通状態とならな
い。次に第3のプリチヤージ信号P1がトランジ
スタ126に供給される。プリチヤージ接続部1
22は浮遊状態であるので、第3のプリチヤージ
信号P1はプリチヤージ接続部122をブートス
トラツプすることができ、こうして第3のプリチ
ヤージ信号P1の全電圧レベルがトランジスタ1
26を経てトランジスタ128のゲート端子に印
加される。従つて全供給電圧Vccがビツト線30
に印加され、ビツト線上の電圧がVccに引上げら
れる。 このプルアツプ回路は実質的にビツト線を高電
圧状態に充電するために充分な電荷だけを必要と
する。すなわちこのプルアツプ回路においては
Vccと接地との間の直接の電流経路はどの時点に
おいてもない。 このプルアツプ回路はビツト線を直接にオフ状
態とする作用をする。そして両ビツト線のいずれ
をVccに引上げるかを定めるために両ビツト線間
の電位差を検知する必要がない。このことによつ
て、プルアツプ回路を、センス増幅器の位置する
両ビツト線間ではなく、ビツト線の終端部に位置
させることが可能となる。プルアツプ回路をビツ
ト線の終端部に位置させることにより、メモリア
クセス時間を短縮することがでるという効果が得
られる。ビツト線の終端部すなわちプルアツプ回
路の近くに接続される入力/出力回路が、プルア
ツプ電圧がビツト線を伝わつて伝播してくるのを
持つ必要がなくなるからである(ビツト線は比較
的高い容量をもつのでその一端に印加された電圧
パルスが他端に到達するには相当の遅延が生じ
る)。すなわち全ビツト線間電位差が入力/出力
回路に印加され、従つてプルアツプ回路がイネー
ブル状態となるとその後直ちに入力/出力回路が
イネーブル状態となることができるので、高速化
が可能となるのである。 本発明の1実施例を添付図面に例示し詳細に述
べたが、本発明が前記した実施例には限らないで
本発明の範囲を逸脱しないで種種の変化変型を行
うことができるのはもちろんである。
A dynamic constant access storage system according to the present invention is illustrated in FIG. The storage device 10 has an address line 12.
The memory address is sent through the group of . address line 12
are provided in each of a plurality of row decoders such as row decoder 14. Each address line 12 is connected to a plurality of respective column decoders, such as decoders 16 and 17. The address bits for the selected row line are provided in parallel over each line 12 one at a time during the store cycle. Also, the address bits for the selected column are provided later on each line 12 during the store cycle. This is illustrated by the address waveforms A p -A o shown in FIG. The row address bit selects a row decoder, such as decoder 14, and activates row line 18. Row line 18 is connected to a dynamic storage cell 22 that includes an access transistor 24 and a storage capacitor 26 . The gate terminal of access transistor 24 is connected to row line 18 and the source terminal of access transistor 24 is connected to the first of storage capacitors 26.
is connected to the terminal. The remaining terminals of storage capacitor 26 are connected to a ground node 28. The drain terminal of access transistor 24 is connected to bit line 30. Row line 20 is charged by row decoder 21 and connected to dynamic storage cell 32 . Dynamic storage cell 32 includes an access transistor 34 and a storage capacitor 36.
The gate terminal of access transistor 34 is connected to line 2.
0 and its source terminal is connected to the first terminal of storage capacitor 36. The remaining terminals of storage capacitor 36 are connected to ground connection 28. The drain terminal of access transistor 34 is connected to bit line 38. When driving row line 18 to a high voltage state, the corresponding access transistor 24 is activated and a conductive path is formed between bit line 30 and storage capacitor 26. The voltage on the row line selected by the row decoder is illustrated by timing signal 40 shown in FIG. sense amplifier 44
is activated in response to a latch signal transmitted via latch connection 46. The latch signal L is
This is illustrated as waveform 48 in FIG. Memory device 10 includes a balanced circuit having transistors 50 and 52. The source terminal, drain terminal, and drain terminal of the transistor 50 are
The source terminal of transistor 52 is connected between bit line 38 and latch connection 46, and the source terminal of transistor 52 is connected between bit line 38 and latch connection 46. The gate terminal of each transistor 50, 52 is connected to a connection 54 that receives a balanced signal E. Balanced signal E is illustrated as waveform 56 in FIG. When balanced signal E is set to a high voltage state, each transistor 50, 52 is turned on, connecting each bit line 30, 38 to connection 46.
Connect to. Pull-up circuit 60 is connected to bit line 30 via line 62. The pull-up circuit 60 is
It operates in response to precharge signals P, P p and P 1 illustrated as waveforms 63, 64 and 66 in FIG. 2, respectively. A similar pull-up circuit 68 is connected to bit line 38 via line 70. Each pull-up circuit 60, 68 detects when the voltage on its corresponding bit line is higher than a preset voltage level, and when receiving a precharge signal,
Pull the bit line up to the supply voltage as described below. Each bit line is provided with a column transistor that carries data states into and out of each storage cell. The source and drain terminals of column transistors 74 are connected to bit line 30 and input/output line 76.
connected between. A gate terminal of column transistor 74 is connected to column decoder 16 .
Similarly, the drain and source terminals of column transistor 80 are connected between bit line 38 and input/output line 82. The gate terminal of column transistor 80 is connected to column decoder 17 which, like column decoder 16, is responsive to the same column address signal. Each column decoder 16, 17 has an address line 12
In response to column address bits received via the memory cell, the selected column transistors are activated to transmit data states to and from the addressed storage cell. Input/output lines 76, 82 are connected to an input/output circuit 84 which serves to transmit data states written into and read from each storage cell. Data states are received from external circuitry via data input terminal 86 and transmitted to external circuitry via data output terminal 87. Next, the operation of the dynamic constant speed access storage device 10 according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, 3, and 4. This circuit is assumed to operate with a 5.0V power supply. A store cycle is initiated by a row address strobe (RAS) signal 90.
The RAS signal 90 becomes active when transitioning from a high level to a low level. Row address bits are provided to row decoder 14 as shown by waveform 92a. The row address bits are received immediately after the RAS signal goes active. row decoder 14
sends a row enable signal 40 to the selected row line. When row enable signal 40 is at a level of 5V, access transistor 2 in storage cell 22
4 becomes conductive, connecting storage capacitor 26 to bit line 30. Bit lines 30, 38 are prebalanced to a voltage level of approximately 2.0V, as shown by waveform 96. storage capacitor 26
was previously charged to the stored level of 5.0V, then the bit line 30 will be connected to the storage capacitor 26.
For charge sharing between bit line 30 and bit line 30, it is driven to approximately 2.3V as shown by waveform 96a in FIG. However, if storage capacitor 26 had previously been discharged to ground potential, bit line 30 would have waveform 96.
As shown by b, it becomes about 1.8V. After connecting storage cell 22 to bit line 30, latch signal L, shown as waveform 48, is at ground potential. Sense amplifier 44 responds to the latch signal by bringing one of the lower voltage bit lines connected thereto to ground potential. If capacitor 26 has been previously discharged, the voltage on bit line 30 will be as shown by waveform 96b when this voltage is brought to ground potential. However, if storage capacitor 26 is charged to the stored high voltage level as shown by waveform 96a, bit line 30 is unaffected by the operation of sense amplifier 44. However, if bit line 30 were to rise to the voltage shown by waveform 96a, bit line 30 would exceed the voltage on bit line 38, shown as waveform 98, and bit line 38 would be at ground potential, as shown by waveform 98a. However, if the voltage on bit line 30 is pulled down by storage capacitor 26, the balanced voltage on bit line 38 is not affected by sense amplifier 44. This condition is illustrated by waveform 98b. After sense amplifier 44 pulls one of the bit lines to ground potential and precharges pull-up circuits 60 and 68 with precharge signal P, precharge signals P 0 and P 1 are received to activate pull-up circuits 60 and 68. . Each pull-up circuit 60, 68 detects which one of the bit lines has a voltage higher than a preset voltage. One of the bit lines will be at ground potential and the other bit line will be at a balanced voltage or at an increased voltage of 2.3V caused by connecting to a storage capacitor storing a high voltage of 5V. Bit lines with high voltages are pulled up to the supply voltage.
For a bit line receiving a high charge from a storage cell, this condition is illustrated by waveform 96a. The bit line at balanced voltage is shown by waveform 98b. At this time, the storage capacitor connected to the bit line has returned to its original voltage. When one of the bit lines is driven to the supply voltage and the other bit line is brought to ground potential, column transistor 7
4,80 are turned on, and each bit line 30,3
8 are connected to input/output lines 76 and 82, respectively. The voltage state of each bit line is transmitted to input/output circuit 84 via each input/output line. The input/output circuit 84 includes a sense amplifier to detect the differential voltage between the input/output lines 76 and 82. A sense amplifier in the input/output circuit measures the voltage state stored in the storage cell and transmits this voltage state via data output line 87. After bringing one of the bit lines to ground potential and the other bit line to the supply voltage, the data state in the storage cell is again stored. Row line 18 then returns to ground potential, separating the charge on the storage capacitor. These bit lines are then left floating. A balanced signal 56 is then applied to the gate terminal of each transistor 50, 52, causing each transistor 50, 52 to conduct and connecting bit line 30 to bit line 38 via latch connection 46. This connection shares charge to each bit line and balances the bit lines to a voltage approximately halfway between the supply voltage and ground potential. This is shown in both waveforms 96 and 98. In this case, each waveform 96, 98 is 2V
Return to the equilibrium voltage of . A typical circuit for sense amplifier 44 shown in FIG. 1 is illustrated in FIG. The source and drain terminals of pass transistor 104 are connected between bit line 30 and connection 106. The source and drain terminals of second pass transistor 108 are connected between bit line 38 and connection 110. Both transistors 1
The gate terminal of 04,108 is connected to a high voltage source, such as the supply voltage Vcc . Each transistor 104, 108 is always conductive and acts as a resistor. The drain terminal of transistor 112 is connected to connection 106 , the source terminal is connected to connection 46 , and the gate terminal is connected to connection 106 . Sense amplifier operation occurs after the storage cell is connected to one of the bit lines, line 30 or line 38. One of the bit lines will then be at a higher voltage than the other bit line. For example, assume that bit line 30 is at the higher voltage. When the latch signal gradually brings the connection 46 to ground potential, the bias from the gate to the source of the transistor 114 is greater than the bias from the gate to the source of the transistor 112, so the transistor 114 is lower than the transistor 112. It is turned on before. When transistor 114 conducts, connection 110 is discharged through transistor 114 to latch connection 46. When connection 110 is discharged, the gate bias of transistor 112 is reduced to prevent transistor 112 from becoming conductive. When the latch signal is pulled down to ground potential, transistor 11
4 continues the conductive state. This is because bit line 30 and connection 106 remain in their previous high charge state. When connection 110 is discharged, transistor 108 becomes conductive, thereby discharging bit line 38. That is, after the latch signal goes completely to ground potential, the bit line 38 also goes to ground potential. After connecting the memory cell to one of the bit lines 38
When is at the higher voltage, transistor 112 becomes conductive, discharging connection 106 and bringing bit line 30 to ground potential. A circuit diagram of pull-up circuits 60 and 68 is illustrated in FIG. The drain terminal of transistor 120 is connected to the Vcc power supply, and the source terminal is connected to connection 1
22, and its gate terminal is connected to receive a precharge signal P. Transistor 124 has a drain terminal connected to connection 122, a source terminal connected to bit line 30, and a gate terminal connected to receive precharge signal P p . Transistor 126 has a drain terminal connected to receive precharge signal P 1 , a gate terminal connected to connection 122 , and a source terminal connected to the gate terminal of transistor 128 . The drain terminal of transistor 128 is Vcc
It is connected to a power supply, and its source terminal is connected to a bit line 30. When receiving precharge signal P, transistor 120 becomes conductive and precharges connection 122 to a high voltage state. When the precharge signal returns to a low voltage level, connection 122 remains floating at a high voltage state. When precharge signal P p reaches approximately 2V, transistor 124 becomes conductive if bit line 30 is in a sufficiently low voltage state, and at least one transistor threshold voltage is established between the gate and source terminals of transistor 124. exists. transistor 124
When conductive, connection 122 is discharged to bit line 30. However, if the charge on bit line 30 is high enough to cause a voltage difference between the gate and source terminals of transistor 124,
If the transistor threshold voltage is above, transistor 124 will not become conductive due to precharge signal P p , leaving connection 122 floating at a high voltage level. The P 1 signal is then applied to the drain terminal of transistor 126. When connection 122 is at a high voltage, transistor 126 conducts and the source of transistor 126 follows signal P 1 above V cc . This bootstraps connection 122 to a high voltage level due to the channel capacitance of transistor 126. The total voltage level of the bootstrapped precharge signal P 1 applied to the gate terminal of transistor 128 reduces the total supply voltage.
Vcc is applied to bit line 30, thereby placing the bit line at the voltage state of Vcc . That is, when the voltage on bit line 30 is above a preset level, the bit line is connected to precharge circuit 60.
The supply voltage increases due to the operation of bit line 3.
If the zero voltage is less than the preset level, the precharge circuit 60 will have no effect on the bit line 30. The reason why dummy cells are used in the prior art is to balance the capacitance on the bit line before the sensing operation. The present invention is based on bit lines 30, 38.
This makes it possible to perform accurate sensing operations without relying on balancing the above capacitance. In the present invention, the bit lines are connected directly to the sense amplifier, rather than being connected through means for balancing capacitance as in the prior art. Storage cell 32 does not directly replace the dummy cell; its function is simply to hold the equalization voltage set during a storage read operation [see waveform 98 in FIG. 2]. Therefore, the memory cell 22
There is no problem even if there is no strict symmetry between and 32. This is because according to the invention, balancing of bit line capacitances is not required. Even if transistor 32 is not strictly symmetrical with transistor 22, there is no problem in implementing the present invention since transistor 32 functions to maintain a balanced voltage. The reason for connecting the bit line directly to the input node of the sense amplifier during sensing operation is as follows. By connecting the bit lines 30, 38 directly to the sense amplifier 34, the bit line having the lower of the two voltages after a sensing operation is pulled to ground potential when the sense amplifier is latched. becomes certain. Meanwhile, a pull-up circuit pulls the bit line having the higher of the two voltages to the supply voltage. This increases the potential difference to be detected and makes detection easier. The reason for balancing the bit line voltages outside the memory cycle is as follows. An important technical effect of this balancing is that the bit line 30,3
8 to provide a reference voltage. memory cell 2
2, the voltage on the bit line associated with this memory cell will rise or fall depending on the state stored in the memory cell. As described above, the sense amplifier pulls down the voltage on the higher voltage bit line and the pull-up circuit pulls up the voltage on the lower voltage bit line. After this sensing operation, both voltages are balanced and ready for a new cycle. ie equilibrate before starting a new cycle. In fact, in FIG. 2, the equilibrium signal E is high outside the memory read cycle, and
As explained above, balancing occurs before the RAS signal is set. In short, the present invention provides a method for connecting each bit line to approximately half the supply voltage, 2V, before connecting the storage cells to each bit line.
It is in a dynamic constant-speed access memory that is balanced to . The sense amplifier senses the bit line voltage difference created by connecting a storage capacitor to one of the bit lines and brings the bit line with the lower voltage to ground potential. The pull-up circuit pulls the higher voltage bit line to a higher voltage. After transferring the voltage state through the input and output lines and after separating the memory cells, each bit line is left floating and connected to each other via a latch connection, and the bit lines are The balanced voltage is restored by charge transfer. To explain more specifically the effects of the pull-up circuits, each pull-up circuit 60, 68 detects the voltage on the bit line connected to it and outputs the following two signals.
Performs one of the actions of the species. That is, when the voltage on a connected bit line is higher than a predetermined level, the voltage on that bit line is raised to the supply voltage Vcc . On the other hand, when the voltage on the connected bit line is lower than a predetermined level, it has no effect on the voltage on that bit line. The pull-up circuit is
In addition to providing a sufficient potential difference between the bit lines to be sensed by the sense amplifiers in the input/output circuits, the appropriate bit lines must be set to write the maximum voltage to the storage capacitor at the end of the read cycle.
It has the important effect of raising the voltage to V cc . The effect of this pull-up circuit is obtained by the transistor shown in FIG. A first precharge signal P is supplied to transistor 120, which turns on. The precharge connection section 122 becomes in a high voltage state. The first precharge signal is then removed and the precharge connection 12
2 becomes a floating state. A second precharge signal P p is then provided to transistor 124 and, if bit line 30 is in a low voltage state, transistor 124
conducts and precharge connection 122 discharges to the bit line, so the pull-up circuit does not act on the voltage on the bit line. However, if bit line 30 is in a high voltage state, transistor 124 will be in the second
It does not become conductive even with the precharge signal. A third precharge signal P 1 is then provided to transistor 126 . Precharge connection part 1
22 is floating, the third precharge signal P 1 can bootstrap the precharge connection 122 such that the entire voltage level of the third precharge signal P 1 is
26 to the gate terminal of transistor 128. Therefore, the total supply voltage V cc is equal to bit line 30
is applied to the bit line, pulling the voltage on the bit line to Vcc . This pull-up circuit requires only enough charge to substantially charge the bit line to a high voltage state. In other words, in this pull-up circuit
There is no direct current path between Vcc and ground at any time. This pull-up circuit functions to directly turn off the bit line. There is no need to detect the potential difference between both bit lines in order to determine which of the bit lines should be pulled up to Vcc . This allows the pull-up circuit to be located at the end of the bit line rather than between the bit lines where the sense amplifier is located. By locating the pull-up circuit at the end of the bit line, the effect of shortening the memory access time can be obtained. This eliminates the need for input/output circuits connected at the end of the bit line, i.e. near the pull-up circuit, to have the pull-up voltage propagated down the bit line (the bit line has a relatively high capacitance). (Because of this, there is a considerable delay before a voltage pulse applied to one end reaches the other end.) In other words, the entire bit line potential difference is applied to the input/output circuit, and therefore, when the pull-up circuit is enabled, the input/output circuit can be enabled immediately thereafter, making it possible to increase the speed. Although one embodiment of the present invention has been illustrated in the accompanying drawings and described in detail, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various changes and modifications can be made without departing from the scope of the present invention. It is.

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